12. Базовая система ввода-вывода.

Базовая система ввода-вывода (BIOS) является надстройкой аппа­ратуры компьютера. Постоянный модуль BIOS отвечает за тестиро­вание компьютера после его включения, за вызов программы началь­ной загрузки. Он обрабатывает прерывания вычислительного процесса нижнего уровня и обслуживает стандартную периферию: дисплей, клавиатуру, принтер и дисководы.

Модуль расширения BIOS обеспечивает подключение к компью­теру дополнительных периферийных устройств, изменение некоторых параметров ДОС, замещение некоторых стандартных функций, заг­рузку командного процессора и его запуск.

Базовый модуль ДОС (MSDOS.sys или IBMDOS.com) отвечает за работу файловой системы, обслуживает прерывания верхнего уров­ня (32...63), обеспечивает информационное взаимодействие с внешни­ми устройствами.

Командный процессор (command.com) предназначен для выполне­ния команд, загружаемых в командную строку ДОС. Все команды делят на внутренние и внешние. Внутренние команды содержатся внут­ри самого файла command.com. Внешние команды — это требования запуска каких-либо программ, находящихся на дисках. Кроме этого командный процессор выполняет команды файла autoexec.bat, если он находится на системном диске.

7. Программное управление.

1. Состав машинных команд.

Особенности состава технических средств ЭВМ учитываются ком­плексом программ технического обслуживания (КПТО). Этот комп­лекс включает в свой состав наладочные, проверочные и диагности­ческие тест-программы.

Наладочные программы обеспечивают автономную настройку и проверку отдельных устройств ЭВМ. Обычно они функционально независимы от программ ОС. Проверочные тест-программы предназ­начены для периодически проводимых проверок правильности функ­ционирования устройств, например, после включения их в работу. Диагностические программы используются в тех случаях, когда не­обходимо классифицировать отказ оборудования и локализовать ме­сто неисправности. Инициирование работы этих программ осуществ­ляется обычно модулями ОС после фиксации сбоев и отказов аппара­турой контроля.

Проверочные тест-программы занимают особое место в КПТО. Их выполнение непосредственно перед вычислениями позволяет убе­диться в исправности технических средств системы, а значит, повы­сить достоверность результатов обработки данных.

2. Однопрограммный и многопрограммный режимы работы вычислительной машины.

Однопрограммные режимы работы появились первыми. При их реа­лизации все основные ресурсы ЭВМ (время работы процессора, опера­тивная память и др.) полностью отдаются в монопольное владение пользо­вателя. Однопрограммный режим может иметь модификации: однопрограммный режим непосредственного доступа и однопрограммный режим косвенного доступа.

В режиме непосредственного доступа пользователь получает ЭВМ в полное распоряжение: он сам готовит ЭВМ к работе, загружа­ет задания, инициирует их, наблюдает за ходом решения и выводом результатов. По окончании работ одного пользователя все ресурсы ЭВМ передаются в распоряжение другого. Этот тип ре­жима характеризуется весьма низкой полезной загрузкой техничес­ких средств. К снижению производительности ЭВМ из-за простоев про­цессора приводят затраты времени на подготовку ЭВМ к работе (включение, проверка, загрузка ОС, ввод заданий и т.д.) и большое время реакции пользователя. По этим причинам режим практически не используется в универсальных ЭВМ. Напротив, в ПЭВМ этот ре­жим используется как основной, поскольку в таких типах ЭВМ глав­ным критерием эффективной работы считается обеспечение макси­мальных удобств пользователю.

В режиме косвенного доступа пользователь не имеет прямого кон­такта с ЭВМ. Этот режим был предшественником многопрограмм­ных режимов в ЭВМ высокой и средней производительности, он пред­назначался обеспечить более полную загрузку процессора за счет сокращения непроизводительных его простоев. В настоящее время режим косвенного доступа практически не используется, так как вре­мя работы процессоров в современных ЭВМ не является главным ре­сурсом системы, но принципы построения этого режима позволяют лучше уяснить сущность многопрограммной обработки. Суть режи­ма состоит в следующем. Из подготовленных заданий пользователей составляется пакет заданий. Процесс выполнения очередной про­граммы не прерывается до полного ее завершения. Только после это­го процессор как ресурс отдается в монопольное владение следую­щей очередной программе. Как видно, доступ пользователя к ресур­сам ЭВМ осуществляется косвенно средствами ОС, организующими автоматический переход от обслуживания одного задания пользова­теля к другому. Благодаря этому режим часто называют последова­тельной пакетной обработкой. При нем обеспечивается параллельная работа устройств ввода-вывода и процессора. Это позволяет значительно повысить производительность ЭВМ за счет со­кращения простоев процессора.

Режим косвенного доступа имеет существенный недостаток. Он не позволяет полностью исключить случаи простоя процессора или непроизводительного его использования.

Многопрограммный (многопользовательский) режим работы ЭВМ позволяет одновременно обслуживать несколько программ пользователей. Реализация режима требует соблюдения следующих непременных условий:

• независимость подготовки заданий пользователями;

• разделение ресурсов ЭВМ в пространстве и во времени;

• автоматическое управление вычислениями. Разные формы многопрограммных (мультипрограммных) режимов работы различаются в основном значимостью различного рода ре­сурсов и правилами перехода от обслуживания одной программы пользователя к другой. Эти правила отличаются условиями прерыва­ния текущей программы и условиями выбора новой программы из очереди, которой передается управление.